无人机新应用--海关检验取样系统

近年来，随着无人机技术、机器人技术、人工智能与测量技术的发展，各行业均在研究基于无人机技术在本领域的应用，遥控和可编程无人机被当作实验平台用以完成目标识别、采样、搬运及远程物流等一系列特殊任务。除国防军事领域应用外，无人机已在航拍摄影、农业植保、救援消防、电网巡线等民用领域有着广泛应用。

随着进口粮食贸易的增长，海关对进境散粮进行检验检疫的工作量日益繁重。如海沧海关关区内海隆码头每次对进境散粮实施检验检疫时，需抽取检验样多达60份之多，耗费时间久，需要人力多。现阶段散粮检验取样采用传统的钢针取样器，效率低下，尤其是工作人员还要面临船高水深、舱内行走粮食“塌方”被埋的安全隐患，使得取样成为影响高效生产的重大安全问题。这种取样方式劳动强度大、工作条件艰苦、取样效率低，并且危险度高，已不能满足大批量货物检验采样的发展和安全运行的需求。这使得利用无人机技术来辅助或取代传统的人工检验采样具有重大意义。

货轮粮食人工取样

无人机检验取样应用是最近十年才开始发展的一门新兴技术，融合了航空、机器人、自动化、飞行控制、通信、图像识别等多个高尖技术领域，实现起来难度比较大，世界范围内专门研究无人机粮食检验取样技术的较少。尽管国内关于无人机取样应用的报道比较少，但一些高校、研究所、企业开展了各自领域的取样研究工作，取得了阶段性的成果。研究人员通过对无人机系统等硬件平台开发、改造并与多传感器集成研究，利用无人机搭载高清相机拍摄甄别目标，利用机械爪完成取样工作。

天津大学齐俊桐等人设计了一套基于无人机的单自由度夹爪系统的抓取机构，并完成了抓取过程中的路径规划动力学建模和实验验证，但该系统是在室内运动捕捉系统完成的实验，难以在室外使用，且因为单自由度夹爪系统由于自由度单调，用途有一定限制。

天津大学无人机抓取机构